(57)【要約】【課題】深層崩壊を抑制する崩壊抑制構造物に関し、豪雨時における深層崩壊の抑制効果を高める。【解決手段】  本発明は、岩盤Ｇの深層崩壊を抑制する崩壊抑制構造物であって、常時水位Ｈの近傍で常時水位Ｈに沿って構築され、排水端１３ａが岩盤Ｇの斜面から外方に臨む暗渠部分１３と、この暗渠部分１３と一体に設けられて不安定土塊Ｇ２よりも地下水流の上流側で安定土塊Ｇ１の内部を立ち上がる立ち上がり部分１４とを有する本管１１を有する。また、岩盤表面と暗渠部分１３の間を連通する支管１２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩盤の深層崩壊を抑制する崩壊抑制構造物であって、
常時水位の近傍で前記常時水位に沿って構築され、排水端が前記岩盤の斜面から外方に臨む有孔管を有することを特徴とする崩壊抑制構造物。
【請求項２】
前記有孔管は、前記常時水位よりも下側に構築されることを特徴とする請求項１に記載の崩壊抑制構造物。
【請求項３】
前記岩盤は、
安定土塊と不安定土塊とを有し、
前記有孔管は、
前記常時水位に沿って構築される暗渠部分と、
前記暗渠部分と一体に設けられ、前記不安定土塊よりも地下水流の上流側で前記安定土塊の内部を立ち上がる立ち上がり部分とを有することを請求項１又は２に記載の崩壊抑制構造物。
【請求項４】
前記岩盤の表面と前記有孔管の間を連通する他の有孔管を有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の崩壊抑制構造物。
【請求項５】
前記有孔管は、平面視において前記排水端を中心側とする放射状となるように構築されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の崩壊抑制構造物。
【請求項６】
岩盤の深層崩壊を抑制する崩壊抑制工法であって、
常時水位を計測する計測工程と、
排水端が前記岩盤の斜面に臨んだ有孔管を、前記常時水位の近傍で前記常時水位に沿って構築する構築工程とを行うことを特徴とする崩壊抑制工法。
【請求項７】
前記構築工程では、平面視において前記排水端を中心側とする放射状となるように、複数の前記有孔管を構築することを特徴とする請求項６に記載の崩壊抑制工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定土塊と不安定土塊の間で生じる岩盤の深層崩壊を抑制する崩壊抑制構造物及び崩壊抑制工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、豪雨の発生回数が増加しつつあり、深層崩壊の発生リスクが高まってきている。この深層崩壊は、地下水の集中によって発生すると考えられている。例えば、急斜面の岩盤が、割れ目の相対的に少ない下側の岩と割れ目の相対的に多い上側の岩とから構成されている場合、豪雨の発生に伴って多量の雨水が地下水となって上側の岩を浸透する。この地下水が上側の岩と下側の岩の境界部分に集中してしまうと、集中箇所における地下水圧の上昇が起こり、深層崩壊が発生する。
【０００３】
このような深層崩壊を防ぐ技術として抑制工がある。抑制工は、地下水の状態などの自然条件を変化させることによって、不安定土塊が移動しようとする力に対する抵抗力を高め、不安定土塊の移動を停止または緩和させる工法であり、例えば地下水排除工が挙げられる。
【０００４】
特許文献１には、原地盤の上に盛土地盤が造成された地盤において、盛土地盤と原地盤との境界部分に排水管（排水孔）を原地盤の傾斜方向に沿って形成するようにした地下水排除工が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３１６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術では地下水位が考慮されていない。このため、当該技術を岩盤の深層崩壊抑制に適用した場合、排水管の高さと地下水位の高さの関係に応じて、次の問題が生じる虞がある。
【０００７】
例えば、排水管が常時水位よりもかなり下側に設けられている場合には、大量の地下水が排出されてしまうこととなり、地下水の枯渇や下流側における排出水の処理が問題となる。この場合、生態系への影響も懸念される。反対に、排水管が常時水位よりもかなり上側に設けられている場合には、豪雨時において、排水孔よりも下方で地下水が集中し、深層崩壊の発生を抑制できない虞がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、豪雨時における深層崩壊の抑制効果を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、岩盤の深層崩壊を抑制する崩壊抑制構造物であって、常時水位の近傍で前記常時水位に沿って構築され、排水端が前記岩盤の斜面から外方に臨む有孔管を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の崩壊抑制構造物によれば、有孔管が、常時水位の近傍でこの常時水位に沿って構築されているので、岩盤内の地下水は、有孔管の内部に取り込まれて排水端から排出される。これにより、地下水位が常時水位よりも高くなることを抑えることができる。そして、常時水位近傍の地下水が排出対象になるので、常時水位よりも地下水位を下げることがなく、上流側における地下水の枯渇や下流側における過剰排水の問題を防止できる。
【００１１】
前述の崩壊抑制構造物において、前記有孔管は、前記常時水位よりも下側に構築されることが好ましい。この構成では、少量の地下水を常時排出することができ、連通状態を容易に確認できる。
【００１２】
前述の崩壊抑制構造物において、前記岩盤は、安定土塊と不安定土塊とを有し、前記有孔管は、前記常時水位に沿って構築される暗渠部分と、前記暗渠部分と一体に設けられ、前記不安定土塊よりも地下水流の上流側で前記安定土塊の内部を立ち上がる立ち上がり部分とを有することが好ましい。この構成では、有孔管の立ち上がり部分によって、地下水の不安定土塊への流入量を低減することができ、深層崩壊の抑制効果を高めることができる。
【００１３】
前述の崩壊抑制構造物において、前記岩盤の表面と前記有孔管の間を連通する他の有孔管を有することが好ましい。この構成では、岩盤表面から浸透する雨水を、他の有孔管によって有孔管へと流し込むことができ、深層崩壊の抑制効果を高めることができる。
【００１４】
前述の崩壊抑制構造物において、前記有孔管は、平面視において前記排水端を中心側とする放射状となるように構築されていることが好ましい。この構成では、不安定土塊の形状にあわせて複数の有孔管を配置できるので、深層崩壊の抑制効果を一層高めることができる。
【００１５】
また、前記目的を達成するため、本発明は、岩盤の深層崩壊を抑制する崩壊抑制工法であって、常時水位を計測する計測工程と、排水端が前記岩盤の斜面に臨んだ有孔管を、前記常時水位の近傍で前記常時水位に沿って構築する構築工程とを行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明の崩壊抑制工法によれば、常時水位を計測し、有孔管を常時水位の近傍でこの常時水位に沿って構築しているので、岩盤内の地下水を、有孔管の内部に取り込んで排水端から排出することができる。これにより、地下水位の過度な上昇を抑えることが可能になる。そして、常時水位近傍の地下水が排出対象になるので、地下水が過度に排出されず、上流側における地下水の枯渇や下流側における過剰排水の問題を防止できる。
【００１７】
前述の崩壊抑制工法において、前記構築工程では、平面視において前記排水端を中心側とする放射状となるように、複数の前記有孔管を構築することが好ましい。この工法では、掘削用の装置を排水端側に設置することで、装置の移動距離を少なくしつつ、複数の有孔管を岩盤内部に構築することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、豪雨時における深層崩壊の抑制効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】全体構成の斜視図である。
【図２】全体構成の断面図である。
【図３】複数の崩壊抑制構造物のレイアウトを示す平面図である。
【図４】構築手順の説明図であり、ボーリング調査を示す。
【図５】構築手順の説明図であり、ボーリング孔の形成を示す。
【図６】構築手順の説明図であり、本管の設置を示す。
【図７】構築手順の説明図であり、支管の設置を示す。
【図８】複数の崩壊抑制構造物における他のレイアウトを示す平面図である。
【図９】排水ポンプを設置した他の実施形態を説明する図である。
【図１０】排水ポンプの周辺を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１に示すように、本実施形態の崩壊抑制構造物１は、安定土塊Ｇ１と不安定土塊Ｇ２が形成された急斜面の岩盤Ｇに構築されている。これにより、安定土塊Ｇ１から不安定土塊Ｇ２へと流れ込む地下水Ｗに起因する岩盤Ｇの深層崩壊を抑制している。なお、安定土塊Ｇ１とは割れ目の相対的に少ない岩であり、不安定土塊Ｇ２とは割れ目の相対的に多い岩である。
【００２１】
本実施形態では、不安定土塊Ｇ２の下側部分が浸かる高さまで地下水Ｗで満たされている。そして、豪雨等によって地下水Ｗの量が増えると、安定土塊Ｇ１と不安定土塊Ｇ２の境界に地下水Ｗが集中し、地下水圧が上昇する。従って、安定土塊Ｇ１と不安定土塊Ｇ２の境界Ｓが、深層崩壊が発生し易い滑り面になる。
【００２２】
例示した崩壊抑制構造物１は、本管１１と支管１２とを有している。本管１１及び支管１２は、いずれも有孔管によって構成されている。本管１１は、本発明における有孔管に相当し、支管１２は、本発明における他の有孔管に相当する。そして、本管１１と支管１２とは太さが異なっている。本実施形態において、本管１１は直径８００ｍｍの太管によって構成され、支管１２は直径５０ｍｍの細管によって構成されている。
【００２３】
このように、管の太さが相違している理由は、本管１１と支管１２の機能の違いによる。すなわち、本管１１は、豪雨時における地下水位の上昇抑制を主たる機能としている。このため、十分な排水量を確保すべく、本管１１は太管で構成されている。一方、支管１２は、岩盤表面からの浸透水の排除を主たる機能としている。岩盤表面からの浸透する水の量は、豪雨時の地下水Ｗの量よりも十分に少ないため、支管１２は細管で構成されている。
【００２４】
図２にも示すように、本管１１は、暗渠部分１３と立ち上がり部分１４とを有している。暗渠部分１３は、主に豪雨時における地下水位の上昇の抑制を担う部分である。このため、暗渠部分１３は、常時水位Ｈの近傍において、常時水位Ｈに沿って構築されている。
【００２５】
ここで、常時水位Ｈは一定しておらず、多少の変動が生じる。しかし、常時水位Ｈの変動量に関しては、最大でも１〜２ｍ程度という知見が得られている。そこで、本実施形態では、ボーリング調査で得られた常時水位Ｈに対して±２ｍの範囲を近傍と定義し、常時水位Ｈの近傍に暗渠部分１３を構築している。より詳しくは、ボーリング調査で得られた常時水位Ｈよりも若干下側となる高さ位置に、暗渠部分１３を構築している。
【００２６】
暗渠部分１３は、岩盤Ｇにおける斜面から奥の方へ延びるように構築されている。そして、暗渠部分１３における手前側の端部は、岩盤Ｇの斜面に向かって僅かに下り傾斜されており、端面が岩盤Ｇの斜面から外方に臨んでいる。暗渠部分１３の端面１３ａは、排水端として機能する。すなわち、暗渠部分１３に流入した地下水Ｗは、暗渠部分１３の内部を排水端１３ａに向かって流れ、この排水端１３ａから外部に排出される。
【００２７】
立ち上がり部分１４は、暗渠部分１３の奥側において、この暗渠部分１３と一体に設けられている。そして、不安定土塊Ｇ２よりも奥側（安定土塊Ｇ１から不安定土塊Ｇ２に向けて流れる地下水流の上流側）で、安定土塊Ｇ１の内部が弧を描くように立ち上げられている。すなわち、これらの暗渠部分１３と立ち上がり部分１４とを有する本管１１は、上方に向けて湾曲された有孔管によって構成されている。
【００２８】
立ち上がり部分１４の上端部１４ａは、岩盤表面から上方に突出されている。すなわち、立ち上がり部分１４は、安定土塊Ｇ１の表面と暗渠部分１３とを連通している。この立ち上がり部分１４は、安定土塊Ｇ１から不安定土塊Ｇ２に向かって流れる地下水流の一部を取り込み、暗渠部分１３へ流している。従って、立ち上がり部分１４で取り込んだ分だけ、不安定土塊Ｇ２に流れ込む地下水Ｗの量を少なくすることができる。
【００２９】
図１及び図２に示すように、支管１２は、暗渠部分１３の直上から鉛直方向に設けられている。そして、複数の支管１２が、暗渠部分１３の軸線方向に並んだ状態で設けられている。各支管１２は、その上端１２ａが岩盤表面から上方に突出し、下端１２ｂが暗渠部分１３に接続されている。暗渠部分１３における支管１２との接続部分には孔が形成されており、支管１２と連通されている。このため、支管１２に流入した地下水Ｗは、内部空間を流下して暗渠部分１３に流入する。各支管１２は、岩盤表面から浸透した地下水Ｗを取り込み、速やかに暗渠部分１３へ流している。従って、支管１２で取り込んだ分だけ、不安定土塊Ｇ２を流れる地下水Ｗの量を少なくすることができる。
【００３０】
図３に示すように、本実施形態では、不安定土塊Ｇ２を貫くように、複数の崩壊抑制構造物１が平面視で扇状に構築されている。具体的には、本管１１の排水端１３ａを中心側とする放射状に、５つの崩壊抑制構造物１が構築されている。そして、各崩壊抑制構造物１が有する本管１１の奥側端部（立ち上がり部分１４）は、不安定土塊Ｇ２を囲むように間隔をあけて配置されている。このように、不安定土塊Ｇ２の形状にあわせて複数の崩壊抑制構造物１を配置しているので、安定土塊Ｇ１を不安定土塊Ｇ２に向かって流れる地下水Ｗを広い範囲で取り込むことができ、深層崩壊の抑制効果を一層高めることができる。
【００３１】
以上のように構成された崩壊抑制構造物１では、本管１１の暗渠部分１３が、常時水位Ｈの近傍でこの常時水位Ｈに沿って構築されているので、岩盤内の地下水Ｗは、暗渠部分１３の内部に取り込まれて排水端１３ａから排出される。これにより、地下水位が常時水位Ｈよりも高くなることを抑えることができる。そして、常時水位近傍の地下水Ｗが排出対象になるので、常時水位Ｈよりも地下水位を下げることがなく、上流側における地下水Ｗの枯渇や下流側における過剰排水の問題を防止できる。
【００３２】
また、暗渠部分１３が常時水位Ｈよりも若干下側に構築されているので、少量の地下水Ｗを常時排出することができ、連通状態を容易に確認できる。
【００３３】
また、本管１１は、暗渠部分１３の奥側に連続する立ち上がり部分１４を有しており、この立ち上がり部分１４が不安定土塊Ｇ２よりも地下水流の上流側で安定土塊Ｇ１の内部を立ち上がるように構築されているので、地下水Ｗの不安定土塊Ｇ２への流入量を低減することができ、深層崩壊の抑制効果を高めることができる。
【００３４】
また、崩壊抑制構造物１は、岩盤表面と暗渠部分１３との間を連通する複数の支管１２を有しているので、岩盤表面から浸透する雨水を、支管１２を通じて速やかに暗渠部分１３へ流し込むことができ、深層崩壊の抑制効果を高めることができる。
【００３５】
次に、上記の崩壊抑制構造物１を構築するための手順について説明する。
【００３６】
まず、図４に示すように、崩壊抑制構造物１の構築に先だって符号Ｂの矢印で示すようにボーリング調査を行う。このボーリング調査によって、不安定土塊Ｇ２の深さ、不安定土塊Ｇ２と安定土塊Ｇ１の境界Ｓ、常時水位Ｈなどを把握する。従って、このボーリング調査は、常時水位Ｈを計測する計測工程に相当する。
【００３７】
ボーリング調査を行ったならば、図５に示すように、本管１１の構築予定位置にボーリング孔ＢＨ１を形成する。本実施形態では、このボーリング孔ＢＨ１の形成を、油圧駆動式のドリルユニット（掘削用の装置に相当する、図示せず。）を用いて行っている。このドリルユニットを排水端１３ａ側（扇の中心側，図３参照）に設置し、ドリルパイプを通じて泥水を送水しつつ、ドリルパイプの先端に取り付けられたドリルヘッドで岩盤Ｇを掘削する。
【００３８】
ドリルヘッドには電磁波発生器が内蔵されており、削孔中のドリルヘッドの位置は、電磁波発生器から発生される電磁波を受信機で受信することで把握される。そして、ドリルパイプを継ぎ足しつつドリルヘッドを奥側へ誘導することで、岩盤Ｇの斜面から奥側に延びるように常時水位Ｈに沿って暗渠部分１３を削孔する。その後、ドリルヘッドを上方に向けて誘導することで、立ち上がり部分１４を削孔する。
【００３９】
岩盤Ｇの上面まで到達したならばドリルヘッドを取り外し、埋設する管の外形にあわせたバックリーマをドリルパイプに取り付け、このバックリーマに有孔管を接続する。そして、泥水の噴射とバックリーマの回転とを行いつつドリルパイプを引き戻すことで、地山が圧密状態になるとともに孔径が拡大される。また、バックリーマに有孔管が接続されているので、拡径された孔内に有孔管が引き込まれて埋設される。バックリーマをドリルユニットまで引き戻すと、図６に示すように、本管１１の設置が終了する。この設置工程は、暗渠部分１３を常時水位Ｈに沿って構築する構築工程に相当する。
【００４０】
本管１１の施工が終了したならば、図７に示すように支管１２を設置する。支管１２の設置では、例えばボーリングロッドによってボーリング孔ＢＨ２を形成し、次に支管１２を構成する有孔管をボーリング孔ＢＨ２に挿入する。この場合において、ボーリング孔ＢＨ２の形成は岩盤上面から鉛直下方に向けて行う。そして、岩盤Ｇを貫通したならば、ボーリングロッドの先端を本管１１（暗渠部分１３）の表面に当接させ、本管１１の表面にも孔を形成する。その後、ボーリングロッドを引き抜き、ボーリング孔ＢＨ２に支管１２を挿入する。必要な本数の支管１２をボーリング孔ＢＨ２に挿入したならば、１つの崩壊抑制構造物１について、その構築が完了する。
【００４１】
その後は、同様の手順で他の崩壊抑制構造物１に対する構築を行う。その際、本実施形態では、各崩壊抑制構造物１を、排水端１３ａを中心側にして放射状に構築しているので、ドリルユニットの移動範囲を少なくしつつ、複数の崩壊抑制構造物１（本管１１）を岩盤Ｇ内部に構築することができる。
【００４２】
以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれる。例えば、次のように構成してもよい。
【００４３】
複数の崩壊抑制構造物１を構築するに際し、前述の実施形態では排出端を中心側にする放射状のレイアウトについて説明したが、このレイアウトに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、奥側に延びる暗渠部分１３が互いに平行となるように、４つの崩壊抑制構造物１を構築してもよい。
【００４４】
また、図９及び図１０に示すように、地下水位Ｈの上昇に伴って動作する排水ポンプＰを支管１２の途中に設けてもよい。この実施形態では、支管１２の内径よりも細い直径のホースＨＯが支管１２の内部に挿入される。そして、ホースＨＯの一端は、常時水位Ｈの高さに位置付けておく。また、ホースＨＯは、支管１２の上端を通って岩盤Ｇの斜面に沿って敷設されており、ホースＨＯの他端が本管１１の排水端１３ａの近傍に配置されている。
【００４５】
排水ポンプＰは、岩盤Ｇ内の地下水を汲み上げ、ホースＨＯを通じて岩盤Ｇの外部に排出する。この排水ポンプＰには、水位センサ（図示せず）が設けられており、地下水位が予め定められた高さに到達すると作動する。この水位センサとしては、例えば支管１２の内部を移動可能なフロート式の水位センサを用いることができる。
【００４６】
この実施形態では、地下水位が規定高さよりも高くなると、排水ポンプＰによる強制的な地下水の排出が行われる。このため、岩盤Ｇの深層崩壊をより確実に防止できる。さらに、支管１２を用いて排水ポンプＰ及びホースＨＯを設置しているので、設置を容易化できるとともに支管１２の内部空間を有効に活用できる。
【００４７】
なお、この実施形態では、ホースＨＯの他端が、地下水位よりも低い排水端１３ａの近傍に位置しているので、サイフォンの原理（水頭差）によって水が継続して排出される。このため、排水ポンプＰの消費電力を抑制することもできる。また、この実施形態では、排水ポンプＰ及びホースＨＯのセットを、１つ飛ばしで支管１２に設置しているが、設置数や設置箇所は現場に応じて定めればよい。
【００４８】
また、前述の実施形態では、５つの崩壊抑制構造物１を構築する場合について説明したが、構造物の数は５つに限られない。例えば、崩壊抑制構造物１の構築数を１つや３つにしてもよいし、６つ以上にしてもよい。
【００４９】
本管１１（有孔管）に関し、前述の実施形態では、暗渠部分１３と立ち上がり部分１４とを有するものを例示したが、暗渠部分１３だけで構成してもよい。また、暗渠部分１３は直線状に限られず、水平方向に湾曲されていてもよい。
【００５０】
暗渠部分１３の構築高さに関し、前述の実施形態では常時水位Ｈの若干下側としたが、常時水位Ｈの近傍であれば、常時水位Ｈの上側であってもよい。なお、前述したように、常時水位Ｈの若干下側に構築すれば、少量の地下水Ｗが継続的に排出されていることに基づき、暗渠部分１３が機能していること（目詰まりが生じていないこと等）を容易に確認できる。
【００５１】
支管１２（他の有孔管）に関し、前述の実施形態では鉛直方向に構築していたが、この構成に限定されるものではない。例えば、前後左右に傾斜させた状態で構築してもよい。
【００５２】
また、本管１１及び支管１２に関し、その直径や長さはあくまで例示であり、施工対象の現場に応じて適宜に定められる。
【符号の説明】
【００５３】
１…崩壊抑制構造物，１１…本管，１２…支管，１２ａ…支管の上端，１２ｂ…支管の下端，１３…暗渠部分，１３ａ…排水端（暗渠部分の端面），１４…立ち上がり部分，１４ａ…立ち上がり部分の上端部，Ｇ…岩盤，Ｇ１…安定土塊，Ｇ２…不安定土塊，Ｓ…安定土塊と不安定土塊の境界，Ｗ…地下水，Ｈ…常時水位，ＢＨ１…ボーリング孔，ＢＨ２…ボーリング孔，Ｐ…排水ポンプ，ＨＯ…ホース
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１】
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【図９】
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